Università degli Studi di Messina
Cattedra di Chirurgia Generale
Prof. Salvatore Gorgone
Informatica
Hardware
Sistema informatico
Architettura (hardware) è l'insieme dei criteri di progetto in base ai quali è
progettato e realizzato un calcolatore
Legge di Turing
(1912-1954)
o Tutti i computer sono equivalenti
o Quel che si può fare con un computer si può fare con qualsiasi altro computer
o Ogni linguaggio macchina deve contenere tre funzioni chiave:
Sequenza di istruzioni
n Confronto tra valori
n Iterazione
Egli descrisse nel 1936 una macchina capace di leggere una serie su una banda
composta dalle cifre 1 e 0. Questi uni e questi zeri descrivevano i passaggi
necessari per risolvere un particolare problema o per svolgere un certo compito
Far eseguire ad un computer un compito particolare era soltanto una questione di
suddivisione dell'istruzione in una serie di istruzioni più semplici
Alan Mathison Turing era convinto che si potesse sviluppare un algoritmo per ogni
problema e che si potesse creare una macchina intelligente seguendo gli schemi
del cervello umano
La macchina di Turing non è altro che l'odierno computer
n
o
o
o
o
Funzionalità della Macchina di von Neumann
(modello semplificato dei calcolatori moderni)
Jonh von Neumann è stato il progettista (dal 1945 al 1950)
del primo elaboratore nel quale i programmi potevano essere
memorizzati anziché codificati attraverso cavi ed interruttori
Dimostrò che una macchina con architettura binaria poteva eseguire in memoria
qualunque calcolo risolubile
Ø
Il processore estrae le istruzioni dalla memoria e le
esegue, le istruzioni possono comportare:
Ø
Ø
Ø
operazioni di manipolazione dei dati
operazioni di trasferimento dei dati
I trasferimenti di dati tra elementi funzionali diversi
avvengono mediante il bus sistema
Ø Le fasi di elaborazione si susseguono in modo
sincrono rispetto ad un orologio di sistema
Ø Durante ogni intervallo di tempo l’unità di controllo
stabilisce la funzione da svolgere
Ø L’intera macchina opera in maniera sequenziale
Componenti del Computer
o
Processore
p
o
Memoria principale o RAM
bus
p
o
Fornire la capacità di ricordare le informazioni
Memoria secondaria o di massa
p
o
Eseguire i programmi in linguaggio macchina
Mantenere tutti i programmi e i dati che
possono essere utilizzati dall’elaboratore
Dispositivi di input e di output
p
Realizzare l’interazione tra l’uomo e la
macchina
controller
Secondo le indicazioni fornite originariamente da von Neumann
Processore
o Un processore è un circuito
elettronico formato da alcuni milioni
di transistor che trovano posto in
uno spazio di qualche centimetro
quadrato (chip)
o Il costo del materiale primo per
costruirlo è irrisorio, ma la
tecnologia necessaria deve essere
supportata da ingenti investimenti
per la progettazione dei
microcircuiti e per la realizzazione
degli impianti di produzione
o A causa di questo, esistono al
mondo meno di una decina di
produttori in grado di fornire i
processori ai costruttori di sistemi
informatici. I più importanti
produttori sono oggi Intel e AMD
(30 cm)
Il chip è un circuito composto da più
componenti elettronici, integrati mediante
processi di miniaturizzazione in un unico
involucro (package) di ridotte dimensioni
vI piedini della CPU sono divisi in piedini di indirizzo, di dato e di controllo
vI piedini della CPU sono in corrispondenza (tramite il BUS) con quelli di
memoria e di unità di interfacciamento
Componenti fondamentali del
Processore
o
Unità di Controllo
o Registri
n
n
n
n
n
n
n
o
clock
Program Counter (PC)
Registro Istruzioni (RI)
Registro di Stato (PS)
Registri generali (8 -16)
Registro Indirizzi Memoria (RIM)
Registro Dati Memoria (RDM)
Registro di Controllo (RC)
Unità Aritmetico-Logica
coprocessore matematico
Unità di Controllo, Clock
o L’Unità di Controllo cura l’acquisizione (fetch) e la successiva
interpretazione delle istruzioni che si trovano in memoria, reperisce i dati
dall’input e coordina il lavoro della unità aritmetico-logica fornendo i
segnali elettrici che attivano i diversi dispositivi di memoria o di
operazione (in definitiva l’UC dirige e coordina l’elaborazione dei dati)
o Questi segnali vengono forniti in sincrono per mezzo del segnale di clock,
generato da un orologio interno della macchina (impulsi a distanza di
tempo costante)
o Ad ogni scatto del clock viene inviato un segnale; il tempo che intercorre
tra un segnale e l’altro, detto periodo o ciclo di clock, indica il tempo
massimo di esecuzione di un’operazione e serve a sincronizzare fra di
loro le varie parti del processore in modo che tutte abbiano terminato il
loro compito prima di passare alla gestione dell’istruzione successiva
o La sincronizzazione è importantissima per il buon funzionamento
dell’elaboratore; si pensi a cosa succederebbe se l’elaboratore tentasse
di fornire in output il contenuto di una zona di memoria non ancora scritta
completamente, oppure se l’ALU andasse a sommare dati contenuti in
celle di memoria non ancora scritte o nelle quali sono memorizzati dati
“vecchi”
Registri, ALU
o I registri sono gli elementi di memoria della CPU (costituiti fisicamente
da sequenze di celle di memoria nelle quali si può leggere e scrivere) e
vengono utilizzati per memorizzare in maniera temporanea istruzioni
e risultati parziali delle operazioni, nonché informazioni di controllo;
la loro funzione è equivalente a quella di una memoria molto veloce
o Tra i registri ricordiamo il Program Counter (che contiene l’indirizzo di
memoria della prossima istruzione da eseguire), il Registro Istruzioni
(che contiene l’istruzione attualmente in esecuzione) ed il Registro di
Stato (che contiene informazioni sui risultati delle operazioni precedenti)
o L’Unità Aritmetico-Logica esegue le operazioni aritmetiche (addizione,
sottrazione, etc.) o logiche (confronti, comparazioni, etc.) richieste
o È materialmente costituita da un insieme di circuiti combinatori progettati
in modo da supportare le operazioni aritmetiche (cioè la somma istruzione add-, la sottrazione -istruzione sub- ed il confronto -istruzioni
slt, beq e bne-) e le operazioni logiche (cioè le operazioni di AND e OR istruzioni and e or)
Lettura e scrittura in memoria
o Perché le operazioni di lettura e scrittura in memoria da
parte del processore avvengano è necessario che questi
due componenti comunichino tra loro attraverso:
n Registro Indirizzi Memoria (RIM o MAR) mediante il
quale il processore può specificare l’indirizzo della cella
su cui vuole operare
n Registro Dati Memoria (RDM o MDR) che contiene
l’informazione letta dalla memoria o quella che deve
essere scritta in memoria
n Registro di Controllo (RC) mediante il quale il
processore specifica l’operazione che deve essere
eseguita e che, al termine dell’operazione, segnala
mediante codici particolari eventuali errori che possano
essere avvenuti
Bus
o
o
o
o
o
Le varie componenti funzionali che formano un sistema di elaborazione sono collegate fra
loro dal bus di sistema sotto il controllo del processore (bus interni), esso è costituito da
una serie di connessioni elementari lungo le quali viene trasferita velocemente
l’informazione, che collegano, su piste di rame (bus esterni) tracciate sulla scheda
madre, l’unità di elaborazione alla memoria o all’interfaccia di una specifica periferica
BUS DATI
n Il bus dati trasferisce informazioni generiche in modo bidirezionale; serve ad
esempio a trasferire il contenuto di una cella di memoria in un registro del processore
o, viceversa, per scrivere il contenuto di un registro in una locazione di memoria
BUS INDIRIZZI
n Il bus indirizzi è unidirezionale e trasmette indirizzi dal processore alla memoria;
serve per selezionare la cella dove effettuare le successive operazioni di lettura o
scrittura
BUS CONTROLLO
n Il bus controllo è bidirezionale: trasferisce all’unità stabilita l’istruzione da eseguire e
poi trasmette all’unità di elaborazione il segnale dell’avvenuto espletamento
dell’operazione
Le caratteristiche principali di un bus sono la capacità della linea e la velocità di
trasmissione: la prima indica la quantità di dati elementari (binari) che possono essere
trasmessi contemporaneamente in ogni operazione (dai 16 bit delle prime CPU si è oggi
arrivati ai 64 bit), mentre la seconda è legata al tempo medio impiegato da due unità per
scambiarsi un dato
Memoria Centrale
o
Si compone di celle cui
può accedere in lettura e
scrittura direttamente il
processore
o Ogni cella memorizza una
parola (word sequenza di
bit di lunghezza fissata)
o Ogni cella è caratterizzata
da un indirizzo (numero
che identifica la cella e ne
consente l’accesso) e da
un valore (sequenza di bit
memorizzata dalla cella)
Tempo di accesso: tempo necessario per
leggere o scrivere una parola in una cella ad
indirizzo noto (≈50 ns) [1 ns = 10-9 sec]
L’insieme delle celle indirizzabili prende il nome di spazio di indirizzamento
Gerarchie di memoria
o L’uso di gerarchie di memoria dalla velocità e dai costi via
via crescenti serve ad ottimizzare la memoria disponibile in
termini di prestazioni e spesa relativa
o Il compromesso fra le due esigenze ha fatto nascere una
gerarchia a tre livelli (i registri interni del processore non
vengono considerati memoria vera e propria):
1. Memoria cache (memoria molto veloce, di piccolo
dimensioni e costosa)
2. Memoria centrale (memoria veloce, di medie dimensioni e
abbastanza costosa). La memoria centrale è del tipo a
semiconduttore cioè con conservazione di una carica
elettrica all’interno di un piccolo conduttore. La memoria
centrale è costituita da memoria di tipo ROM e di tipo RAM
3. Memoria secondaria (memoria lenta, di notevoli
dimensioni ed economica). Contiene programmi e dati che
possono essere sfruttati solo indirettamente dal
processore, visto che l’unica memoria con cui il processore
è collegato è quella centrale
Memoria virtuale: spazio di archiviazione temporanea sul disco rigido utilizzato da un
computer per eseguire programmi che richiedono una quantità di memoria superiore a quella
disponibile; i dati di programma che eccedono la capacità della memoria del computer vengono
salvati in file di paging
Con la memoria virtuale, quello che il computer fa è controllare nella RAM le aree che non sono
usate frequentemente e spostarle sul disco rigido. In questo modo la memoria viene liberata e
possono essere caricate nuove applicazioni
Questi spostamenti dalla RAM all'Hard disk avvengono in modo automatico. Usando la memoria
virtuale quindi il computer è come se avesse memoria illimitata, anche se in realtà ne possiede solo
una piccola parte
SuperFetch - ReadyBoost (Windows Vista)
o SuperFetch analizza le azioni dell'utente e ricolloca i dati delle
applicazioni dall’hard disk all'interno della memoria principale,
necessita di almeno 2 GB di memoria principale per
memorizzare le applicazioni e ridurne il tempo di avvio
o ReadyBoost aumenta la quantità di memoria per supportare
SuperFetch e per fare questo usa la tecnologia delle chiavette
USB Flash 2.0
Tipi di memoria
o Cache (1 MB):
n
ad alta velocità, volatile, di limitate capacità, di costo elevato,
aumenta le prestazioni. È una memoria intermedia tra i
Registri e la Memoria centrale. È organizzata in due livelli: la
cache di primo livello (L1) è integrata nel microprocessore,
la cache di secondo livello (L2) è incorporata sulla scheda
madre
o Read Only Memory (1 - 2 MB):
n
di sola lettura, contiene programmi particolari, non volatile
o Random Access Memory (256 MB - 1 GB):
n
volatile, ad accesso diretto e casuale, libera per il
microprocessore, statica e dinamica, in lettura e scrittura,
contiene i dati su cui operare, contiene le informazioni del
programma in esecuzione
o Memoria di massa: (1,4 MB – 500 GB):
n
fissa o rimovibile, non volatile, grossa capacità di
memorizzazione ma minor velocità di accesso. Adoperata
anche per l’area di swap dove vengono memorizzati
immagini della RAM (page file)
Piramide della Memoria
ROM e RAM
o
o
o
o
o
La ROM che avvia il sistema è chiamata BIOS (Basic Input/Output System). Il BIOS in
genere è situato su un chip (ROM BIOS) registrato in fase di costruzione della CPU.
Questo fa sì che il BIOS sia sempre disponibile e non riporti conseguenze in caso di
danneggiamento dell’hard disk ed inoltre fa sì che il computer sia in grado di ripartire da
solo.
Oggi il BIOS non è più completamente indelebile, ma è registrato su un chip di ROM che
può essere aggiornato in caso di necessità, per esempio per eliminare eventuali difetti
sfuggiti al costruttore oppure far riconoscere alla scheda madre microprocessori messi in
commercio in tempi successivi
La RAM è costituita da microchip montati su moduli (chiamati SIMM o DIMM) inseriti
all’interno di appositi alloggiamenti (socket) della scheda madre. Questi alloggiamenti
sono collegati al microprocessore attraverso un bus dati
I chip montati sui moduli RAM possono essere di vario tipo. Una prima distinzione
riguarda la DRAM (Dynamic RAM) e la SRAM (Static RAM). La SRAM è più veloce (può
avere un tempo di accesso di soli 4 ns) ed è utilizzata soprattutto per la cache
I chip DRAM possono essere a loro volta di tipo diverso: FPM, EDO e SDRAM. Le
SDRAM (Synchronous DRAM) rappresentano il tipo di RAM più innovativo: sono
sincrone, cioè in grado di lavorare al passo con il bus di sistema e quindi permettono al
processore di elaborare maggiori informazioni in tempi più brevi. La velocità delle SDRAM
è misurata in MHz invece che in nanosecondi, proprio per poter essere comparata con la
velocità del bus di sistema
Caratteristiche principali dei
processori
o Repertorio di istruzioni
n
Istruzioni del linguaggio macchina del processore
o Velocità
n
La frequenza di clock misura la durata del ciclo
macchina, che è l’unità di tempo all’interno del
processore. Ciascuna istruzione richiede solitamente
più cicli macchina. La velocità del processore si
esprime in megahertz (MHz)
o Ampiezza del bus
n
Numero di bit nel bus interno del processore
o Coprocessore
n
Coprocessori specializzati integrati
o Cache
n
Memoria veloce locale al processore che consente
un’accelerazione nell’esecuzione dei programmi
o Le istruzioni del linguaggio macchina corrispondono ad
operazioni di manipolazione dei dati (informazione elementare)
n Operazioni numeriche
n Operazioni relazionali
n Operazioni sui caratteri
n Operazioni sui valori di verità
o Un calcolatore svolge nell’ALU poche tipologie di operazioni ma
le esegue in modo molto efficiente e rapido (circa 100 milioni di
istruzioni del linguaggio macchina al secondo)
o Il trattamento dei dati in codice binario prevede la loro
Ø Acquisizione
Ø Memorizzazione
Ø Elaborazione
Ø Trasferimento
Esecuzioni di istruzioni in
linguaggio macchina
Ruolo del processore è eseguire i programmi in linguaggio macchina
o
Ogni istruzione macchina è caratterizzata da un nome
e da argomenti che specificano su quali dati
l’istruzione deve operare
o Istruzioni in linguaggio macchina sono:
n
n
n
n
n
n
Lettura dalla memoria
Scrittura in memoria
Istruzioni aritmetiche
Istruzioni logiche
Istruzioni di spostamento
Istruzioni di salto o goto
Esecuzione delle istruzioni
(ciclo della CPU)
Fase di fetch
1.
2.
Prendi l’istruzione seguente dalla memoria (l’indirizzo in
memoria è indicato dal registro PC) e mettila nel registro delle
istruzioni (IR)
Cambia il program counter per indicare l’istruzione seguente
(PC = PC + 1)
Fase di decodifica
3.
4.
Determina il tipo dell’istruzione appena letta
Se l’istruzione usa una parola in memoria, determina dove si
trova
Fase di esecuzione
5.
6.
7.
Metti la parola, se necessario in un registro della CPU
Esegui l’istruzione
Torna al punto 1 per eseguire l’istruzione successiva
Interrupt (interruzione)
o Un interrupt è un evento che si verifica in momenti non prevedibili durante
l’esecuzione di un programma
n
n
L'effetto è quello di trasferire il controllo del processore dal programma in
esecuzione ad una routine di servizio dell'interrupt
Terminata l’esecuzione della routine di servizio, il processore riprende
l’esecuzione del programma principale
o Interrupt hardware
n
n
n
Quando un dispositivo di I/O ha bisogno di essere servito, la sua interfaccia
invia alla CPU un segnale asincrono detto interrupt
Quando la CPU riceve il segnale di interrupt interrompe l’esecuzione del
programma corrente, salva il contesto computazionale e salta all’esecuzione di
una procedura di servizio dell’interrupt (Interrupt Service Routine - ISR)
Terminata l’esecuzione della procedura di servizio, la CPU riprende
l’esecuzione del programma corrente
o Interrupt software
n
Ha origine dall'esecuzione del programma
p
p
Indirettamente: quando si verificano condizioni eccezionali (per esempio una
divisione per zero)
Direttamente (per esempio mediante l'esecuzione di un'istruzione INT)
Processori
o Complete Instruction Set Computers
n Intel - AMD - Motorola 68000
n
n
Linguaggio macchina formato da un numero elevato di istruzioni
complesse per renderlo non troppo complicato e non troppo
lontano dai linguaggi usabili dagli utenti
Possibilità di emulare un’altra macchina
o Reduced Instruction Set Computers
n PowerPC - Alpha - IBM – HP – Sparc - Ultrasparc
n
Linguaggio macchina con numero ridotto di istruzioni ed a basso
livello che vengono eseguite in un unico ciclo di clock. Elaboratori
più potenti e veloci
o CISC - RISC
n
Le istruzioni più semplici e più comuni sono eseguite da un
piccolo processore RISC, le istruzioni più complesse
vengono interpretate (approccio ibrido)
Classificazione dei
sistemi di
elaborazione
Evoluzione dei processori Intel
Processore
Anno
Bit
N. transistor
4004
1971
4
2.300
8080
1974
8
6.000
8086
1978
16
29.000
80286
1982
16
134.000
386 DX
1985
32
275.000
486
1989
32
1.200.000
Pentium
1993
32
3.100.000
Pentium II
1997
32
7.500.000
Pentium III
1999
32
16.000.000
Pentium 4
2001
32
35.000.000
Pentium Extreme E.
Core 2 Duo
2006
64
582.000.000
Socket 775
Distanza tra transistor
0,01 mm
65 nm
L’ evoluzione dei processori
continua a rispettare la Legge di
Moore (1965): la densità e la
velocità dei chip aumentano
geometricamente, anziché
linearmente, nel tempo
• In media, il numero di transistor
che possono essere inseriti in un
chip di silicio aumenta di circa il
60% all’anno
• La velocità dei transistor aumenta
in modo che il ritardo delle porte
logiche di base diminuisce del
13% ogni anno
• Ogni anno e mezzo la frequenza
dei processori raddoppia
Tecnologia a 65 nm
o I transistor realizzati con tecnologia a 65 nm prevedono gate
(ossia gli interruttori che accendono e spengono i transistor) da
35 nm di lunghezza. Circa 100 gate potrebbero rientrare nel
diametro di un globulo rosso umano
o Aumenta il numero dei transistor inseriti in un singolo chip,
fornendo la base per i processori multi-core
o Aumenta il risparmio energetico
o Aumenta le prestazioni dei transistor del 10-15% senza
incrementare la dispersione di corrente, ma riducendola di
quattro volte a prestazioni costanti rispetto ai transistor a 90 nm.
Di conseguenza, i transistor realizzati con il processo a 65 nm
hanno prestazioni più elevate senza aumenti significativi della
dispersione (una dispersione di corrente maggiore comporta
una generazione di calore maggiore)
Hyper Threading: Le applicazioni programmate per il supporto di più
thread possono sfruttare con maggiore efficienza le risorse del processore
Processore
MultiCore
o Problema = Corrente di dispersione (corrente che fluisce fra i transistor
e la massa del chip anche quando i singoli transistor sono inattivi)
Soluzione = Mantenere un core di calcolo compatto e usarne più di uno
nello stesso contenitore
o MultiCore con funzionalità a 64 bit, virtualizzazione, pipeline più corta
dei processori P4, sono in grado di gestire quattro istruzioni per ciclo di
clock; cache condivisa tra i core con la possibilità per un core di leggere
un dato presente nella cache dell’altro core
o Tipologie di processore multicore
n
n
n
Due core sono affiancati su un singolo die, il bus esterno presenta
interfacce separate per ogni core
Due core coesistono nello stesso chip, hanno unico carico sul bus e
singola cache condivisa tra essi
Due core prodotti separatamente ed inseriti in un singolo contenitore
Con il processo di produzione a 65 nm si possono inserire in un singolo chip 4 miliardi di transistor
che aumenteranno nel prossimo processo di produzione (2008) a 45 nm
Intel multi-core è costituito da un unico packaging di
processore che contiene due o più "core di
esecuzione" o motori di calcolo, che insieme al
software appropriato, assicura l'esecuzione
parallela di più thread di software. Il sistema
operativo riconosce ciascun core di esecuzione
come un processore distinto, con tutte le risorse di
esecuzione associate Il vantaggio è che aumentano
sensibilmente le funzionalità e le risorse di calcolo
del PC con tempi di risposta ottimizzati ed un
throughput multithreaded più elevato
o
o
o
o
Ad ogni ciclo di clock Intel Core 2 è in grado di decodificare un maggior numero di istruzioni
La Macro-op fusion rende possibile fondere in un’unica istruzione due istruzioni x86 ed eseguirle in un unico ciclo di
clock
Core 2 Duo e Core 2 Extreme condividono le medesime caratteristiche architetturali e funzionali con la differenza che
Extreme offre la frequenza più alta disponibile (2,93 GHz) ed un moltiplicatore sbloccato sia verso l’alto che verso il
basso
Minime le differenze di Core Duo 2 Duo per desktop e per notebook, solo gestione più evoluta del risparmio energetico
o
Un processore dual-core può essere paragonato a
un'autostrada a quattro corsie, che può gestire il doppio
delle auto rispetto a quella a due corsie senza raddoppiare
la velocità di crociera di ogni vettura. Analogamente, con un
PC basato su processore dual-core gli utenti possono
eseguire più attività simultaneamente
§Tecnologia a 90 nm
§Processore Dual-core
Direct Connect
§HyperTransport
§Risparmio energetico
avanzato
N. transistor: 233 milioni
Cache L2: 2x1024 KByte
Socket 939
Quad core
Athlon 64 FX 7x
Apple
I Macintosh, chiamati familiarmente “Mac”, introdotti
dalle Apple Computer nel 1984, sono stati i primi
personal computer ad ampia diffusione dotati di
un’interfaccia utente grafica, cioè di una modalità di
comunicazione utente/macchina intuitiva, amichevole e
semplice da utilizzare
Oggi sono i computer più diffusi tra i professionisti del
settore grafico e delle nuove produzioni artistiche per la
rete. Fino ai primi anni Novanta tutti i computer Apple
Macintosh erano basati su una gamma di CPU della
Motorola Corporation nota come serie 68000
Ci sono cinque CPU principali in questa famiglia:
68000, 60020, 68020, 68030, 68048 e 60060
Proprio a partire dal 68040, nel 1989, Motorola decise di abbandonare
la tecnologia di costruzione chiamata CISC (Complex Instruction Set
Computer) a favore della tecnologia RISC (Reduced Instruction Set
Computer)
Nel 1993 Motorola, Apple Computer e IBM hanno sviluppato una nuova
architettura RISC da cui è derivata la CPU PowerPC (Performance
Optimation With Enhanced RISC PC), introdotta nel 1994, divenuta il
microprocessore dei nuovi computer Apple. Questa CPU permette al
computer di eseguire vari sistemi operativi: non più solo il Macintosh,
ma anche Windows NT e OS/2. Nel 2006 è nato Mac "Intel Leap
ahead“ con Core 2 Duo Processor in cui si può far girare
anche Windows XP mediante un programma di dual boot:
BOOT CAMP
Classi di elaboratori
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Personal Computer
Portatili (laptop, notebook, tablet PC)
PDA (Personal Digital Assistant)
Micro e Mini computer
Workstation
Server
Mainframe
Supercalcolatori
Elaboratori paralleli
HP SuperDome Computer
con Terabyte di RAM
o Desktop
Managed PC: destinati a medie e grandi imprese
n Soho: adatti ad applicazioni da ufficio e Internet
n Game PC: prestazioni massime per i giochi
n Media Center: accesso a tutti i media digitali dallo schermo televisivo tramite
un telecomando
o Notebook
n Desktop replacement: prestazioni e processori paragonabili ai desktop
n Thin & Light: dual spindle, autonomia e peso sono importanti senza grosse
rinunce sulla tastiera e sullo schermo
n Ultra portatili: soluzioni tecnologiche avanzate con rinunce in termini di
ergonomia
o Server
n AMD (AMD64, Opteron) o Intel (EM64T, Itanium, Xeon) con Linux a 64 bit o,
nel 2005, con Windows XP Professional 64-Bit edition o Server 2003 x64
n
o
Un computer è una macchina in grado
di accettare informazioni provenienti
dall’esterno, di effettuare su di esse
operazioni aritmetiche e logiche, quindi di
fornire risultati in forma comprensibile
n
n
n
Attraverso le unità di ingresso il
computer acquisisce i dati
L’ unità centrale di elaborazione
elabora le informazioni
Le unità di uscita comunicano i risultati
Computer del
prossimo futuro
Computer da polso
Wearable PC
Eurotech Zypad WL1000 WWPC
o Permette di lavorare, connessi in rete, senza essere
legati ad una postazione fissa scambiando dati,
immagini ed informazioni
o Consente al personale medico e paramedico un rapido
accesso alle banche dati e la lettura del braccialetto
elettronico che, indossato dal paziente, contiene la
cartella medica. In tale contesto il computer da polso
può minimizzare gli errori dovuti allo scambio di
cartelle cliniche o all’errata lettura dei dati del paziente.
Sono garantiti massima precisione ed aggiornamento
delle informazioni cliniche rilevate e, quindi, una
diagnosi più accurata
o Può fornire e ricevere informazioni direttamente dal
luogo d’intervento (es. 118)
Motherboard
o
o
La motherboard è la scheda principale del PC che contiene il processore, la memoria, gli slot di espansione.
Una motherboard è costituita da diversi strati di circuiti stampati. Essa connette direttamente o
indirettamente ogni parte del computer. È costituita da chipset, dal BIOS e da vari bus di connessione. Dei
percorsi circuitali chiamati traces portano il voltaggio per tutta la motherboard. Le tecniche di fabbricazione
a strati sono usate in modo che alcuni strati della piastra possano portare informazioni per il bios, il
processore, i bus di memoria ed altri per i componenti "minori". Tutti gli strati sono poi assemblati come un
sandwich e formano la piastra madre
Ci sono molti tipi di motherboard differenziate l'una dall'altra dal cosiddetto form factor, ovvero dalla
combinazione di caratteristiche quali: misura, forma, design e architettura
n
n
n
n
n
n
AT - Usata nei primi PC sulle motherboard da 12 inches (1 inch = 2.5 centimetri), aveva il grande difetto di causare
problemi per l'upgrade dei componenti e non permetteva l'uso dei desktop di tipo slimline
BAT - La Baby AT (BAT) riduceva di molto le dimensioni della AT e prevedeva che il socket del processore fosse posto
davanti e vicino agli slot di espansione. Questo era uno svantaggio non indifferente perchè per poter eventualmente
smontare il processore bisognava rimuovere prima tutte le schede alloggiate negli slot vicini che lo sovrastavano
ATX – Lanciata nel 1996 il socket della CPU e l'alimentatore furono spostati sul lato destro del bus di espansione. La
piastra fu allargata leggermente e alcuni componenti come il BIOS, l'I/O logic ed i controller furono integrati riducendo
così la profondità della motherboard della metà rispetto ad una BAT. Poteva alloggiare inoltre 6 slot di espansione (2
ISA, 1 ISA/PCI e PCI) e introduceva una nuova gestione dell'alimentatore che poteva essere acceso o spento
direttamente da un segnale proveniente dalla motherboard. Questo permetteva lo spegnimento via software del PC, una
caratteristica molto importante che da li in avanti verrà adottata da tutti i produttori di motherboard
MicroATX - Introdotta alla fine degli anni 90, era in realtà una ATX più piccola rivolta ad un mercato medio-basso. Venne
creata soprattutto nell'ottica di ridurre ulteriormente lo spazio delle schede madri e di usare i nuovi design dei desktop
sempre più piccoli. La limitazione maggiore di questa scheda era il numero di slot di espansione che si riduceva a 4
FlexATX - La FlexATX è la naturale evoluzione della MicroATX. La differenza principale tra le due è che il nuovo Form
Factor riduceva le dimensioni generali della piastra ed era compatibile con le specifiche tecniche sia della MicroATX che
della ATX stessa
ITX – Lanciata nel 2000 prevede una ulteriore riduzione delle dimensioni della motherboard ottenute grazie ad un
innovativo sistema di alimentazione e di ventilazione integrato
o Il cervello umano comunica con il resto del corpo inviando e
ricevendo informazioni attraverso il sistema nervoso
o La CPU comunica con il resto delle componenti hardware attraverso una rete
articolata di piste e di bus che fanno capo ad alcuni nodi principali come i
componenti del chipset (Northbridge e Southbridge) che determinano sia la
struttura che l’efficienza complessiva del sistema, al loro interno oltre
all’elettronica per la gestione del transito delle informazioni sono oggi presenti
anche altre componenti specifiche (grafica on board, rete, ecc)
o Le comunicazioni con le schede di espansione o le interfacce di rete avvengono
mediante il bus Pci (Peripheral Connector Interface) (32 o 64 bits) e per la grafica
mediante la connessione Agp (Accelerated Graphics Port) (32 bits), ad
architettura parallela. Fino a qualche anno fa vi erano gli standard ISA (Industry
Standard Architecture) (8 o 16 bits), EISA (Extended Industry Solution
Architecture) (8 o 16 bits), MCA (Microchannel Architecture) (16 o 32 bits), VLB
(Vesa Local Bus) (32 bits)
o Un nuovo standard di comunicazione è Pci Express (64 bits): interfaccia di
collegamento seriale, con connessioni punto a punto commutate, sistema di
trasmissione a pacchetti e retrocompatibilità software con i bus precedenti
Periferiche ed
interfacce di
ingresso-uscita
o
Un calcolatore può essere collegato a diversi dispositivi di
ingresso e di uscita (periferiche o device): tastiera,
mouse, schermo, stampanti, modem, unità disco, lettore
CD-ROM
o Ogni periferica è controllata da una interfaccia o
controller che ha il compito di tradurre i segnali interni dal
calcolatore in un formato comprensibile alla periferica
stessa e viceversa
o Il driver è il programma che gestisce la periferica e,
distribuito insieme alla periferica o aggiornato in rete, va
installato sul sistema
Periferiche di input e di output
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Tastiera
Mouse
Trackball
Joystick
Penna ottica
Tavoletta grafica
Scanner
Macchina fotografica digitale
Webcam
Microfono
o
o
o
o
o
Monitor
Stampante
Casse acustiche
Videoproiettore
Lavagna elettronica
o
Modem *
o Touch Screen *
* sia input che output
Porte di comunicazione
o Seriale o COM: forma trapezoidale, dotata di 25 o 9 pin. Lunghezza dei cavi
o
o
o
o
o
o
o
300 m. Consente la trasmissione di un bit alla volta
Parallela o LPT: trapezoidale, dotata di 25 fori in cui si innestano i pin del cavo
di connessione. Lunghezza dei cavi 30 m. Vengono trasferiti 8 bit per volta
SCSI: supporta fino a 15 periferiche che richiedono alta velocità di trasferimento
dati (80 Mbps). Lunghezza dei cavi 1 m
USB: l’Universal Serial Bus garantisce una velocità di trasferimento dei dati
molto elevata (fino a 480 Mbps). Possono essere collegati, anche a PC acceso,
fino a 127 elementi in cascata tra loro. Lunghezza dei cavi 30 m
IrDA: l’Infrared Data Association permette la trasmissione di dati tramite raggi
infrarossi. Gli apparecchi che devono comunicare vanno posizionati l’uno di
fronte all’altro
Bluetooth: trasmissione (fino a 3 Mbps) mediante onde radio
WiFi (wireless fidelity): connessione via radio alla rete locale. Vari standard con
velocità tra 10 Mbps e 54 Mbps
FireWire o IEEE1394 o i.Link: collegamento seriali di periferiche sofisticate,
garantisce velocità di trasferimento fino a 800 Mbps e può connettere 63
apparecchi in cascata. Lunghezza dei cavi fino a 100 m se in fibra ottica
Svga
Dietro il computer
Dvi
Rca o S-Video
Porta tastiera
Porta parallela
Porta seriale
Una porta parallela o connettore
femmina prevede 25 piedini. Serve
A collegare stampanti o drive a
nastro.
Le porte seriali possono avere 9 o 25
Piedini. Normalmente si utilizzano
Per collegare il mouse o il modem.
Porta video
Porta giochi
Porta USB
Si possono collegare modem,
scanner, stampanti, Webcam,
macchine fotografiche digitali.
Convertitori
analogici e digitali
o ADC (Analog to Digital Converter convertitore analogico-digitale)
campiona le variazioni del segnale elettrico (se la tensione supera un
determinato livello è ON, se è inferiore è OFF) per trasformarle in segnali
digitali da fornire al computer (input)
o DAC (Digital to Analog Converter convertitore digitale-analogico)
converte una stringa di valori digitali in valori analogici; fa passare la
corrente attraverso dei resistori con valori resisitivi diversi, così il flusso
di corrente varia per creare valori corrispondenti (output) ai segnali
digitali ricevuti
o CCD (Charge Coupled Device dispositivo di accoppiamento di carica)
è costituito da una serie di sensori che trasformano la luce in corrente:
maggiore è l’intensità della luce, maggiore l’intensità della corrente
inviata a un ADC che trasforma le varie intensità in numeri comprensibili
al computer
Tavoletta grafica
Fotocamere e
telecamere digitali
Strumenti per la
misurazione di
fenomeni fisici
(termometri, rilevatori
della composizione
dell’aria, ecc.)
Stampanti
Macchine a controllo
numerico
o Il codice a barre è un mezzo economico e maneggevole ma la bassa capacità di
immagazzinare dati e l'impossibilità di riprogrammarlo ne limitano l'uso
o I sistemi a banda magnetica consentono di accumulare più informazioni ma non ne
garantiscono l'inviolabilità, sono sensibili ai campi magnetici e richiedono una
manutenzione periodica
o La soluzione tecnicamente ottimale è l'inserimento dei dati in un microchip RFId
(Radio Frequency Identification)
o I sistemi RFId sono composti da due elementi:
n
n
Il transponder TRANSmitter + resPONDER (chip con antenna), collocato
sull'oggetto da identificare. Una volta entrato in colloquio con il lettore, attraverso
l'antenna, comunica le informazioni contenute (natura dell'oggetto, parametri,
temperatura, scadenza, autenticità etc.)
Il lettore (RFId reader), che può essere un dispositivo di sola lettura o di
lettura/scrittura; contiene un modulo di radiofrequenza (trasmettitore e ricevitore),
un'unità di controllo e un dispositivo di accoppiamento (antenna)
o I transponders lavorano su bande di frequenza che variano da 60 kHz a 5.8
GHz
MOUSE
Tasto “opzioni”
Tasto “configurabile”
(in genere “scroll” cioè
avanzamento pagine), spesso
sostituito dalla rotellina
Tasto di selezione (corrisponde al
tasto invio della tastiera)
Il click singolo seleziona, il doppio
click esegue l’operazione
Il mouse è un dispositivo di puntamento o di input
Permette di muovere il puntatore (freccia) per spostarsi, selezionare o
trascinare gli oggetti presenti sul desktop
Mouse ottico
o In questo tipo di Mouse tutto il lavoro viene svolto da una luce
a infrarossi (prodotta da un led) o da un raggio laser che
viene emessa e che rimbalzando sulla superficie di appoggio
del mouse viene catturata da un sensore. Il sensore invia i dati
ad un DSP (Digital Signal Processor) che costruisce l'immagine
della superficie sottostante. Compiendo questa operazione
migliaia di volte al secondo il DPS riesce a capire mediante il
confronto delle immagine inviate dal sensore i movimenti fatti e
ad inviare le relative coordinate al PC
n
n
n
n
Non ha parti mobili che potrebbero danneggiarsi o usurarsi con
il tempo
Ha una precisione maggiore di quello meccanico
Non è soggetto a problemi dovuti alla sporcizia
Non ha bisogno di una superficie particolare per funzionare
con estrema precisione
wide screen 16:9
slot di espansione
PCMCIA o PC card
a 14", 15", 17", 18“
adatti alla visione di
DVD. Per utilizzare
questi monitor con
applicazioni office vi
sono utility che
permettono di dividere
lo schermo in 2, 3 o 4
aree; in ciascuna di
esse è possibile
utilizzare singole
applicazioni diverse
La pressione su
un tasto genera un
segnale elettrico
corrispondente al
tasto premuto, che
viene inviato al
processore
Tasti alfanumerici
Tasti punteggiatura
Tasti speciali
Le vocali sono tutte dalla parte sinistra
della tastiera, le consonanti più comuni
sono dalla parte destra, potendosi
scrivere alternando le mani. Ciò
migliora la velocità e riduce lo sforzo di
battitura
Tastiera OLED (Organic Light
Emitting Diode)
Centro
del
monitor
I puntatori
È la forma più comune del puntatore sul
desktop e nelle finestre: permette fare clic sui
pulsanti e di selezionare le voci di menu
È il pulsante della guida rapida: facendo clic sul
pulsante “?” di alcune finestre, questo
puntatore permette di attivare una spiegazione
degli elementi su cui si fa clic con il mouse.
Risponde a domande del tipo “che cosa è
questo pulsante?, che cosa sono queste
icone?”
Quando il puntatore assume questa forma
Windows è occupato (sta calcolando,
memorizzando, elaborando, o altro), però è
disposto ad ascoltare
Quando il puntatore assume questa forma
Windows è occupato e bisogna lasciarlo in pace,
perché non è disposto ad ascoltare
Questo puntatore significa “sposta” e indica che si
può muovere una finestra o una selezione
Questo puntatore permette di effettuare selezioni
di precisione, per esempio porzioni di
un’immagine
Il programma diventa una sbarretta verticale nei
programmi di videoscrittura: indica il punto in cui
si possono digitare le lettere
Proibito: questo pulsante indica che si sta
trascinando un’icona nel posto sbagliato,
Windows avvisa che ignorerà la selezione
Indica che si può ridimensionare una finestra o
una selezione in senso verticale, ingrandendola
o rimpicciolendola
Questo puntatore indica che si può
ridimensionare una finestra o una selezione in
senso orizzontale, ingrandendola o
rimpicciolendola
Questo puntatore indica che si può
ridimensionare una finestra o una selezione in
diagonale, ingrandendola e rimpicciolendola
Sicurezza
Sistemi operativi:
Palm OS
Epoc
Windows CE
Ultra Mobile PC
(Origami)
o UMPC, più pesante e voluminoso di un PDA tradizionale ma
più compatto del Tablet PC, utilizza il sistema operativo
Windows XP Tablet PC Edition 2005 o Windows Vista, un
display LCD touch-screen con diagonale di 7” o inferiore,
una risoluzione video minima di 800 x 480 pixel, connettività
Wi-Fi e Bluetooh integrata, webcam integrata e porta USB
(a cui è possibile collegare una tastiera); processore a
basso consumo Intel (Celeron M o Pentium M), un hard
disk con capacità compresa fra i 30 e i 60 GB, ricevitore
GPS, sintonizzatore TV, slot Compact Flash o SecureDigital.
Autonomia: almeno una giornata di utilizzo continuato
o Il software incluso negli UMPC permette di lavorare,
navigare sul Web, sincronizzare il dispositivo con un PC
Windows, riprodurre musica e video, guardare e
organizzare foto, ricevere e registrare la TV, scaricare e
acquistare musica on-line, condividere file sul Web, e
giocare
o Costo compreso tra 500 e 1.000 €
… consolle di gioco
5.25” 360 - 1200 KB
8” 260 KB
3.5” 720 – 1400
2880 KB
Iomega Zip 100750 MB
CD-Rom
650 - 900 MB
Sony Minidisk
200 MB Nastro DAT 16 GB
USB Flash
Memory Drive
16 MB - 8 GB
DVD 4.7 - 17 GB
Floppy disk
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Un programma invia un comando all'hardware per far si che un determinato file
venga registrato sul floppy
Il controller del drive del floppy accende il motore in modo che il disco cominci a
girare
Un secondo motore (Stepper motor) sposta le testine di traccia in traccia fino ad
arrivare a quella desiderata. Il tempo impiegato per arrivare fino alla traccia
desiderata è detto tempo di accesso
La testina di lettura/scrittura si ferma sulla traccia che dovrà scrivere e verifica che sia
quella corretta
Prima di scrivere fisicamente i dati, la traccia viene cancellata da un altra testina. In
questo modo la scrittura successiva avverrà su di uno "spazio" pulito
La testina di scrittura inserisce i dati nella traccia, magnetizzando le particelle inserite
nella superficie del disco. Queste si orienteranno a seconda che siano magnetizzate
o meno in una direzione piuttosto che in un’altra; grazie a questo sarà possibile
leggerle successivamente e ricostruire l'informazione registrata
Il motore viene spento ed il disco smette di girare
Ø Parallel ATA
Ø SCSI
Ø Serial ATA
Ø Serial Attached SCSI
Native Command Queuing
I bit di dati sono immagazzinati nel piattello perpendicolarmente invece che
longitudinalmente, in questo modo, a parità di area, è possibile aumentare il numero di
informazioni archiviate e quindi raggiungere alte densità di registrazione (230 Gbit/pollice2)
alluminio
o Un hard disk è strutturato per registrare dati su tracce, settori, cilindri (tracks,
o
o
o
o
sectors, clusters). I settori sono dei cerchi concentrici, le tracce sono una
suddivisione dei settori stessi mentre i cilindri sono dei gruppi di settori
Le informazioni vengono memorizzate sui due lati di ciascun disco con una densità
di registrazione di 100 Gbit per pollice quadrato. La lettura avviene dall’esterno
verso l’interno. L’Hard disk ruota a velocità costante (da 5400 a 10.000 rpm; 15.000
rpm per gli hard disk SCSI)
Per poter utilizzare un hard disk è indispensabile partizionarlo scrivendo su esso le
informazioni della(e) partizione(i) e del boot sector e successivamente formattarlo
Queste operazioni prendono il nome di file system, cioè sistema attraverso il quale i
dati vengono scritti sul disco. Il file system è diverso in base al tipo di sistema
operativo che viene utilizzato: FAT 12/16 bit per MS-DOS e per Windows 95; FAT
32 bit da Windows 95 Release B (4.00.950 B); NTFS per Windows NT; HPFS per
OS/2
Se si fa un uso intensivo del disco lo spazio disponibile risulta molto frammentato
perciò periodicamente è utile utilizzare un programma di deframmentazione del
disco che sposta i file in aree contigue
Data Rate è il numero di
bytes che il drive può
inviare alla CPU in 1 s
Seek Time è il tempo
che intercorre tra la
richiesta della CPU di
leggere un file e il primo
byte inviato ad essa
Capienza è il numero di
bytes che possono essere
memorizzati in un hard
disk
Dal 2007 sostituirà la
Parallel ATA
o La tecnologia RAID (Redundant Array of
Independent Disks) permette di intervenire su
n
n
n
Capacità
Prestazioni
Sicurezza dei dati
o Con il termine RAID si intende la
configurazione di due o più hard disk,
possibilmente identici per capacità di
memorizzazione e tecnologia, portati a lavorare
in modo sincrono
RAID 0: o striping, permette di "legare" tra di loro differenti dischi, facendoli vedere al
sistema come un'unica unità anche se fisicamente composta da due o più dischi. È il
processo inverso rispetto al partizionare un'unità. Con lo striping si ottiene un'unica unità
magnetica congiungendo differenti unità fisiche. Il vantaggio del RAID 0 è quello di
permettere un aumento delle capacità di memorizzazione, continuando a vedere i dispositivi
di memorizzazione come un'unica unità magnetica. Utilizzando lo striping la capacità dei
dischi utilizzati è sempre pari a quella del più piccolo; se, ad esempio, si connettessero in
striping RAID 0 tre hard disk, rispettivamente da 4, 5 e 7 Gb, si otterrebbe un'unica unità di
capacità pari a 12 Gb (3x4 Gb), perdendo pertanto 4 Gb di spazio; i trasferimenti in lettura
sequenziale sono effettuati in modo più performante rispetto alla configurazione non RAID.
Secondo tipo di configurazione RAID 0 è quella spanning, con la quale viene utilizzata tutta
la capacità dei dischi collegati (nell'esempio precedente si ottiene un'unità di 16 Gb) ma
perdendo i vantaggi prestazionali nei trasferimenti in lettura sequenziale di dati propri della
modalità striping
RAID 1: o mirroring, in questa modalità i dati vengono scritti su entrambi i dischi, così che
uno sia copia speculare dell'altro; qualora dovesse esserci qualche problema e/o errore di
scrittura-lettura, oppure ancora perdita di dati, il sistema andrà a recuperare le informazioni
sull' altro hard disk, garantendo la continuità delle operazioni. In caso di rottura di un disco è
possibile, a sistema funzionante, provvedere alla sostituzione dell'hard disk danneggiato,
senza perdita di dati e necessità di spegnere e/o riavviare il sistema; questa funzione e nota
come swapping. RAID 1 massimizza la sicurezza dei dati ma ha quali inconvenienti
prestazioni ridotte e spreco di spazio
RAID 0+1: unisce i vantaggi del mirroring con quelli dello striping; due hard disk sono
connessi tra di loro in modalità striping, mentre altri due dischi ne formano il mirror. Questa
soluzione permette di ottenere contemporaneamente le elevate prestazioni dello striping e la
sicurezza per i dati del mirroring
RAID 5: due hard disk contengono i dati, mentre il controller calcola attraverso una specifica
espressione matematica la copia di parity; quest'ultima contiene le informazioni necessarie
a riscrivere i dati su uno dei due dischi qualora, per un qualsiasi motivo, dovessero essere
danneggiati e/o persi. La copia di array viene distribuita su tutti i dischi che compongono la
catena RAID
Nastro magnetico
o Supporto meno sofisticato
o Il nastro è ricoperto da una sostanza magnetizzabile
o Il nastro da 8 mm contiene in genere 32 tracce parallele.
Raggiunta una estremità della bobina il senso di scorrimento
del nastro si inverte e il flusso dei dati continua nella traccia
successiva. Ogni traccia è suddivisa longitudinalmente in
parti uguali, ognuna delle quali memorizza un byte
o L’informazione è organizzata in modo sequenziale perciò si
può accedere ai dati solo in modalità sequenziale
o In grado di memorizzare grande quantità di dati (da 4 GB in
su) a basso costo basso
o Per la sua affidabilità è utilizzato per il backup periodico
delle informazioni contenute nei dischi
CD-R, CD-RW, CD-ROM
DVD±R, DVD±RW, DVD±R DL, DVD-RAM, DVD-ROM
o Velocità CD
n
n
n
1X = 150 KB/sec
Massimo attuale: 48X/24X/48X
Media da utilizzare: 8X
(650 MB in 10 minuti)
o Velocità DVD
n
n
n
n
1X = 1.38 MB/sec
Massimo attuale: 16X
Media da utilizzare: 4X
(4,7 GB in 1 ora)
DVD+R DL: 8X
(8,5 GB monosessione in 15 minuti)
o Buffer Underrun Protection
n
n
BURNProof, Safeburn, JustLink,
Seamless Link, ExacLink, Shock
Proof, Power-Burn
8 MB di buffer
o LightScribe, LabelFlash
Masterizzatori
o
I masterizzatori non fanno altro che rendere opaca una superficie che allo stato iniziale è invece
riflettente. In questo modo i normali lettori CD riescono a rilevare la differenza tra una zona
scritta ed una vuota, ricostruendo il singolo bit, il singolo byte fino a creare il dato finale
o Il masterizzatore, così come il lettore ha un raggio laser ed un tracking system che gli permette
di "correre" lungo tutta la spirale del disco. In aggiunta però possiede un laser per scrivere che
è molto più potente di quello per leggere e che infatti viene usato per alterare la superficie del
disco. Il sistema è identico a quello della lettura solo che in questo caso per registrare i dati sul
CD il laser viene acceso o spento in presenza di bit 0 o 1 in modo da rendere opaca la zona del
disco che in quel momento sta passando
o La maggior parte dei masterizzatori, appena introdotti nel mercato potevano creare un disco ad
una velocità fissa (1x) che era la stessa di lettura. In questo modo per poter "incidere" un disco
di 60 minuti di musica si impiegavano proprio 60 minuti. Con il passare degli anni, migliorando i
meccanismi di tracking e la velocità dei computer è stato possibile aumentare a livelli incredibili
questa velocità che può oggi arrivare fino a 50x e ci permette di masterizzare un CD in un paio
di minuti!
Cd e DVD riscrivibili
I dischi riscrivibili (CD-RW, DVD-RW), sono moto simili come concetto a quelli
registrabili (CD-R, DVD-R) visti in precedenza ma possiedono in più la
possibilità di essere cancellati, ovvero di tornare allo stato precedente alla
scrittura del laser
o Questi supporti sono basati su una tecnologia che permette il cambio di stato
di un nuovo strato composto da vari materiali (tra cui argento, antimonio e
tellurio). Quando questo composto viene scaldato ad una temperatura
superiore ai 600 gradi, esso diventa liquido. Se poi lo stesso composto viene
riportato alla temperatura di cristallizzazione (circa 200 gradi) esso ridiventa
solido
o Quando il composto è allo stato solido, esso riflette una luce differente da
quella riflessa quando è allo stato liquido ed ecco quindi come il lettore CD
riesce a leggere (mediante il riflesso del laser di lettura) i singoli bits
dell'informazione. La luce riflessa da questo tipo di dischi è ovviamente molto
differente da quella dei CD o DVD Registrabili o da quelli prestampati; ecco
perchè i lettori di vecchia generazione non sono in grado di leggere questo tipo
di formato
o
BURN Proof
o
o
o
o
o
Durante il processo di masterizzazione "tradizionale" i dati vengono costantemente scritti
sui CD registrabili; ma in realtà il flusso di dati non è costante, interrupt di sistema,
applicazioni che girano in background o un errore in lettura del CD originale in caso di copia
diretta possono mettere a dura prova il buffer (la riserva di dati) che viene gestito per la
comunicazione con il masterizzatore: questo può portare ad una temporanea sospensione
del flusso che si riflette nel blocco dell'applicazione che si occupa della masterizzazione e
alla impossibilità del CD registrato di essere utilizzabile in fase di lettura, specialmente se si
utilizzano meccaniche di scrittura ad alta velocità che possono gestire flussi di dati molto
consistenti
Il Buffer Under Run Error avviene quando il buffer del masterizzatore si svuota perchè il
flusso in entrata non riesce a soddisfare con continuità quello in uscita
La tecnologia BURN-Proof ci viene in aiuto proprio in questi casi: per rimediare a questi
problemi occorre un masterizzatore che sappia "fermarsi ed aspettare"! Ed é proprio ciò
che accade con i Masterizzatori BURN Proof
Dopo l'inizio della registrazione il drive monitorizza di continuo lo stato del buffer, quando
questo non riesce a a stare a passo con la CPU il microcontroller del drive mette "in pausa"
la registrazione" registrando la posizione esatta delle testine prima dello stop: in questo
stato il drive riceve le informazioni dal computer e si prepara a ripartire dal punto esatto in
cui si era fermato comparando i dati registrati e sincronizzandoli con gli ultimi entrati
Nessun dato viene perso e il risultato sarà un disco senza errori e leggibile normalmente da
qualsiasi lettore visto che il data gap (il salto dei dati dovuto allo stop e poi alla ripartenza
della registrazione) é di circa 45 μm, al di sotto dell'intervallo gestibile dai normali controlli di
errore dei lettori con velocità 4X o superiore
DVD+R Dual Layer
HD DVD
Blu-Ray Disc
o Il formato
HD DVD (Toshiba, NEC, Sanyo) è sia
registrabile che riscrivibile o in versione ROM: il
formato HD-DVD-RW è costituito da un singolo strato
da 20 GB di capienza, la versione registrabile HDDVD-R contiene 15 GB di dati. HD-DVD-ROM è
disponibile con capacità da 15 GB e da 30 GB
o Il formato
Blu-Ray Disc (Sony, Hewlett-Packard,
Apple, Dell, Hitachi, LG Electronics, Panasonic,
Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sharp, TDK, Samsung)
usa un laser blu-violetto, ha un data transfer rate di 36
Mbps, può essere prodotto sia in versione registrabile
che riscrivibile con capacità di 25 GB single-layer e di
50 GB dual-layer
EZ-DVD (il DVD con scadenza)
Il funzionamento è pressoché identico a quello dei DVD standard. Ha un terzo
strato trasparente che non contiene nessuna traccia ma è formato da un
composto chimico che reagendo con l'ossigeno fa si che questo strato diventi
opaco rendendo impossibile il processo di riflessione del laser e quindi la lettura
Holographic Versatile Disk
o Disco da 3.9 TB, capacità paragonabile a quella di 400 DVD DL.
o È un disco registrabile con tecnologia olografica, che ha la stessa
dimensione di un comune CD ed è dotato di uno strato riflettente. La
tecnologia di scrittura, denominata Collinear Holography, è in grado di far
convergere in un solo raggio due sorgenti laser. Può essere letto ad una
velocità di 1 GB per secondo, circa quaranta volte superiore a quella dei
lettori DVD più veloci
Flash memory
o
o
o
o
o
o
Ci sono pochi segmenti in cui l'ormai sedicenne tecnologia non si sia diffusa,
quando abbiamo bisogno di soluzioni compatte, non volatili, utilizziamo le
Flash: fotocamere digitali, cellulari, chiavette USB portatili
Le capacità di queste schede di memoria sono aumentate incredibilmente
superando il limite del GByte fino ad arrivare a dimensioni di 8 GB
Sono ad accesso veloce, piccole, leggere, silenziose, non hanno parti
meccaniche perchè sono formate da un piccola scheda con la memoria ed
un chip controller
La tecnologia NOR Flash, inventata da Intel, pur essendo lenta, ha reso
possibile il salvataggio o la cancellazione di dati in un unico step. La NAND
Flash, inventata da Toshiba (1989) si è presentata come alternativa più
veloce ed economica alla NOR Flash; essa viene solitamente utilizzata nelle
schede di memoria CompactFlash, SmartMedia, SD, MMC, xD, PC cards e
nei recenti memory stick USB
Nel prossimo futuro le Flash potranno essere espanse mediante i
nanocristalli a base di silicio, raddoppiando così la densità
Le MRAM (Memorie ad Accesso Casuale Magneto-Resistive), presentate da
Infineon nel 2004, sono basate sull'immagazzinamento di dati con elementi
magnetici installati su un substrato di silicio; le memorie MRAM permettono
una infinita quantità di cicli di scrittura (la Flash si ferma tra i 100.000 e il
milione di cicli) e velocità di accesso e scrittura incredibilmente alte
Lettori multimediali
Monitor
o
o
o
o
o
o
Il monitor a tubo catodico (CRT, Cathode Ray Tube) è tra i più
comuni dispositivi che consentono di visualizzare i risultati o di output
Esistono monitor a cristalli liquidi (LCD, Liquid Crystal Display)
costituiti da una particolare sostanza il cui stato fisico è a metà strada
tra un solido ed un fluido; questa sostanza possiamo ritenerla
composta da tante piccole "bacchette o filamenti" orientabili le quali,
sotto lo stimolo di un opportuno campo elettrico, modificano il proprio
orientamento, in modo tale da variare le caratteristiche del fascio di
luce che le attraversa
La dimensione di un monitor viene misurata in pollici e presa
calcolando la diagonale dello schermo. Le misure più diffuse sono
14, 15, 17 e 19 pollici
Per utilizzi professionali (CAD, videoediting, publishing) esistono
monitor di dimensioni maggiori 23 pollici “wide screen” o con
orientamento verticale. Per la visualizzazione di DVD o della TV i
moderni monitor sono in formato 16:9
L’immagine visualizzata in un monitor CRT è da un pollice ad un
pollice e mezzo inferiore alla dimensione dichiarata, mentre le
immagini a video di uno schermo LCD sono di dimensioni uguali a
quelle effettivamente dichiarate
Plasma Display Panel: monitor costituiti da due pannelli di vetro tra i
quali si trovano gas inerti che, colpiti dagli elettroni, generano raggi
ultravioletti i quali stimolano i fosfori verdi rossi e blu. Costosi
La scheda video
Con l’avvento dell’interfaccia grafica lo sviluppo di video
giochi e applicazioni multimediali sempre più sofisticate e
il diffondersi del World Wide Web, la scheda video, il
dispositivo responsabile delle immagini che appaiono sul
monitor, è diventata nel giro di pochi anni uno dei
componenti fondamentali del PC
La scheda video oggi è un vero e proprio computer nel
computer, dotato di processore, memoria RAM e ROM, in
grado di visualizzare filmati e animazioni sempre più
“reali” per definizione delle immagini, e per la qualità del
colore
La scheda video funziona grazie a tre componenti fondamentali: il
video chip, cioè un microprocessore dedicato all’elaborazione
d’informazioni relative alla grafica, la video RAM, la memoria di
lavoro della scheda, e un chip chiamato RAMDAC caratterizzato da
una frequenza di clock che determina la velocità di elaborazione dei
segnali e i valori di refresh, cioè il numero di volte al secondo in cui
l’immagine sul monitor viene ridisegnata. Tanto più spesso è
rinfrescata, cioè aggiornata, tanto più nitida e stabile appare
l’immagine. I RAMDAC più diffusi vanno da 220 a 250 MHz
Il RAMDAC è costituito da una piccolissima quantità
di memoria SRAM contenente una tavolozza di colori,
e da tre convertitori (DAC), uno per ciascuno dei tre
colori primari (rosso,verde e blu), che trasformano i
segnali digitali in segnali analogici. La scheda video
riceve le informazioni su ciò che deve visualizzare
dalla CPU, a cui è connessa da un bus ad alta
velocità (AGP, Pci Express), le elabora attraverso il
video chip e la video RAM, le trasforma in segnali
analogici attraverso il RAMDAC e le invia al monitor
La risoluzione e i colori
Il monitor del computer visualizza le immagini dividendo
lo schermo in migliaia (o milioni) di piccoli quadratini
colorati, i pixel, ordinati in righe e colonne. I pixel sono
così vicini uno dall’altro da apparire uniti
Il numero di bit utilizzati per rappresentare ogni pixel
determina il numero di colori, o la tonalità di grigio, che
possono essere visualizzati sullo schermo. Nei colori a 8
bit (ossia un byte), per esempio, il monitor impiega 8 bit
per pixel riuscendo a visualizzare una gamma di colori di
256 diversi colori o tonalità di grigio
Pixel è l’abbreviazione di picture element, l’elemento
unitario minimo di un immagine
Ogni pixel è costituito in realtà da tre punti sovrapposti –
uno rosso, uno blu e uno verde – che rappresentano le
tre componenti cromatiche fondamentali
Per continuare con l’esempio precedente, ciascuno dei
possibili valori a 8 bit corrisponde nella tavolozza dei
colori a una speciale combinazione di rosso, blu e verde
che costituiscono un singolo pixel. Sebbene i punti
colorati siano separati, sono abbastanza vicini da dare
all’occhio l’impressione di un colore miscelato, definito
pixel virtuale
Il numero di pixel che può essere contenuto sul monitor
sul monitor costituisce la risoluzione, definita da
numero di pixel sull’asse orizzontale e da quello
sull’asse verticale
La qualità dell’immagine che appare sullo schermo
dipende dalla risoluzione e dalla quantità di bit utilizzati
per rappresentare ogni pixel, quindi dal numero di colori
visualizzati contemporaneamente sullo schermo, che
possono essere 16, 256, 65.536, e infine 16.700.000
Le risoluzioni standard per i PC sono: 640 righe × 480
colonne, 800 righe × 600 colonne, 1024 righe × 768
colonne, 1280 righe × 1024 colonne a 8, 16, 24 o 32 bit
I sistemi che utilizzano 24 bit si chiamano true color
perché permettono di visualizzare più di 16 milioni di colori
distinti, una gamma nella quale dovrebbero rientrare tutte
le tonalità di colore esistenti in natura
I byte utilizzati per ricostruire attributi, cioè le
caratteristiche di ogni singolo pixel (colorazione e
posizione sullo schermo) sono quelli della memoria RAM
della scheda video
Esiste quindi una relazione tra la quantità di memoria RAM
installata sulla scheda, il numero di colori e la massima
risoluzione delle immagini sullo schermo
Nella maggior parte dei computer attuali sono presenti delle
schede chiamate SVGA (Super Video Graphics Array)
Con questa sigla si fa riferimento a una serie di standard grafici
sviluppati da un consorzio di costruttori di monitor e schede
grafiche denominato VESA (Video Electronics Standards
Association) in grado di migliorare le prestazioni della VGA, il
sistema di visualizzazione grafica sviluppato da IBM nel 1987,
divenuto il denominatore comune minimo delle schede video
per i PC
Ci sono vari tipi di schede SVGA, ognuna delle quali può offrire
risoluzioni diverse: 800 × 600 pixel, 1024 × 768 pixel, 1600 ×
1200 pixel. Tutti gli standard SVGA rendono disponibili un set
di 16 milioni di colori, ma il numero di colori che possono
essere visualizzati contemporaneamente dipende dalla qualità
di memoria video installata in un sistema
RGB
CIMK
La scheda audio
Senza la scheda audio il PC rimane muto fatta eccezione
per qualche sporadico bip. Le schede audio riproducono
suoni digitali, cioè suoni convertiti in file numerici, gli
stessi che provengono dai CD musicali. Allo stesso
modo, quando registrano suoni o musica con un
microfono o un collegamento, le schede audio
convertono il suono in un file
La tecnica che permette di trasformare i suoni in numeri
si chiama campionamento: registrazione audio digitale
di suoni analogici, ovvero la trasformazione di onde
sonore analogiche in sequenza di bit
All’interno della scheda si trova un convertitore A/D (AnalogicoDigitale) che ha il compito di digitalizzare i suoni in entrata. In
pratica il campionamento si attua dividendo l’onda sonora in tante
parti di uguale dimensione per un certo numero di volte al secondo,
per esempio, in una scheda a 16 bit, il tipo più diffuso , 65.000 parti
per 44.100 volte al secondo
La quantità dei suoni in formato digitale (e le dimensioni del file
risultante) dipende dal grado di dettaglio con cui l’onda sonora
viene convertita in bit
Le informazioni digitali vengono inviate dal convertitore AD a un
chip specifico chiamato DSP (Digital Signal Processor –
elaboratore di segnali digitali) che si occupa di elaborar i suoni,
così da non gravare sull’unità centrale di elaborazione. Di solito
questo chip si occupa anche di comprimere i segnali in ingresso, in
modo che occupino poco spazio in memoria. Dopo averli elaborati,
il DSP invia i dati al processore principale del PC, che a sua volta,
li invia a un disco fisso in cui vengono memorizzati, di solito come
file .wav
Streaming
Quando l’utente richiede di eseguire un suono che è stato
registrato, il file viene caricato dalla CPU e inviato al DSP,
che “decomprime” i dati e li invia a un altro chip
convertitore, da digitale ad analogico, che trasforma i bit in
una correte elettrica variabile con continuità. Questa
corrente viene amplificata, di solito da un amplificatore
interno agli altoparlanti del PC e va ad alimentare
l’altoparlante, così da produrre il suono
Oltre alla parte che gestisce i suoni campionati, in ogni
scheda è presente una sezione MIDI. Mentre i file .wav
sono registrazioni dirette dei suoni, i file MIDI memorizzano
soltanto le istruzioni per l’esecuzione delle musica, in modo
da permettere di risparmiare spazio su disco
MIDI è l’acronimo di Musical Instrument Digital
Interface. È un formato standard di file inventato per
scopi musicali nel 1983, poi perfezionato nel 1991. Lo
si può paragonare a uno spartito musicale con tutte le
informazioni sulle note, gli strumenti e le modalità di
esecuzione dei suoni (tempo, ritmo e intensità)
Quando il computer legge il file non fa altro che inviare
alla scheda audio le informazioni necessarie affinché il
processore sonoro sintetizzi i suoni richiesti. A differenza
dei file WAV i file MIDI non rappresentano un suono
campionato, ma una partitura elettronica
Il vantaggio di questo processo è avere file MIDI di
dimensioni contenute. È possibile trasferire un’intera
sinfonia utilizzando pochi KB
La riproduzione di file MIDI avviene attraverso un
sintetizzatore FM o una sintesi per tabelle
Se la scheda audio usa la sintesi per tabelle, il DSP dice
a un chip di FM di produrre la nota richiesta. Il chip riesce
a imitare lo strumento specifico attraverso una formula
matematica. Di solito però la sintesi FM produce suoni
platealmente artificiali, paragonabili a quelli di un
organetto. Le schede più recenti sono dotate quasi tutte
di una wave table, cioè di una tabella di suoni
prefabbricati di vari strumenti musicali, memorizzata in
un chip ROM
Quando il computer richiede di suonare una determinata nota con
un particolare strumento, la scheda audio estrae il suono già pronto
dalla tabella e lo manda direttamente in riproduzione, garantendo in
questo modo effetti molto realistici
Per rete si intende un gruppo di
computer connessi tra loro che
permette agli utenti di condividere in
tempo reale dati (files), risorse
(stampante, scanner, linea telefonica)
e idee…
Tutti concorrono alla soluzione di
problemi comuni
Tra le applicazioni più comunemente
impiegate: posta elettronica, software
di gruppo, chat e video conferenza
Rete
Reti pubbliche:
1. Public Switched Telephone Network
2. Public Switched Data Network
o locale Ü Local Area Network
n
n
condivisione di elaboratori, risorse e dati all’interno di un edificio o di
un centro di elaborazione (Intranet)
Personal Area Network rete in cui l'utente può spostarsi
liberamente senza l'ingombro dei cavi di connessione utilizzando
onde radio (Bluetooth) per cui ogni periferica può essere spostata
senza perdere il collegamento alla rete stessa
o metropolitana Ü Metropolitan Area Network
n
collega nodi di una stessa città consentendo la comunicazione tra
essi e l’accesso ai dati condivisi
o geografica Ü Wide Area Network
n
collega elaboratori e reti locali che si trovano in una vasta area quale
il territorio nazionale e gli stati limitrofi
o globale Ü Global Area Network
n
collega elaboratori in tutto il mondo anche via satellite
Esistono quattro tipi di cavi: coassiale, non schermato (UTP,
Unshielded Twisted Pair), schermato (STP, Shielded Twisted
Pair) e in fibra ottica
Concentratori: un concentratore (hub) è un dispositivo a cui si
connettono tutti i cavi della rete
Reti
Una rete peer-to-peer
costituisce una soluzione
semplice e economica per
connettere meno di dieci
computer
Tutti gli utenti di una rete
peer-to-peer memorizzano i
file sul proprio computer. In
rete tutti possono accedere
ai file memorizzati sugli altri
computer
Se un computer si guasta
tutto il resto della rete non
ne risente
Una rete client/server
costituisce una soluzione
altamente efficiente per
connettere dieci o più
computer oppure per
connettere computer che
scambiano grandi quantità
di dati
Il server è il computer
centrale su cui sono
memorizzati i file di tutti gli
utenti della rete
Il client è un computer che
può accedere alle
informazioni memorizzate
sul server
Se il server si guasta,
l’intera rete ne risente
Wireless LAN
~ 20 -30 Mbps
Switch
Hub
Wired
LAN
~ 60-70 Mbps
SERVER
o
Dedicato: distribuisce programmi e files alle
postazioni di lavoro, dove vengono eseguiti
o Non dedicato: permette di essere usato come
postazione di lavoro e agli utenti in rete permette
l’accesso ai dati sul disco (peer to peer)
o Di applicazioni: esegue le applicazioni e distribuisce i
risultati alle postazioni di lavoro (architettura clientserver)
o Host: tutta l’elaborazione avviene sul server, gli utenti
accedono al server tramite terminali
o
Software per il server di rete: permette l’accesso ai
dati sul disco del server, gestisce la coda per la
stampante condivisa, controlla i dati degli utenti
(username e password)
o Software per il client: driver per la scheda di rete
installato sul disco rigido per gestire il passaggio dei
dati fra la postazione di lavoro e gli altri dispositivi
condivisi in rete
o
Segnale analogico: ogni singola informazione
viene rappresentata da simboli distinti e
continui, cioè variabili con continuità
o Segnale digitale: ogni informazione viene
rappresentata sfruttando solamente simbolo o
segnali ben definiti e discontinui, cioè non
mutano con continuità
o Modulazione: conversione di un segnale
analogico proveniente da linee esterne in
digitale in modo da poter essere compreso da
un elaboratore
o Demodulazione: operazione opposta alla
modulazione, ovvero conversione di un segnale
digitale in analogico
Internet
In principio c’era ARPANET (1960)
Poi la fondazione delle Scienze creò NFSNET (1980)
Il World Wide Web fu creato dal Laboratorio Europeo di
Fisica delle Particelle nel 1990
Il primo sito Web ad accesso pubblico fu creato nel 1993
Ed ora… tutto: Università, Ospedali, Aziende, Scuole,
Cinema, Canali televisivi [ed altro …]
Collegamenti Internet
o
Analogico
n Modem 1
Rete > Pc 56 Kbit/s // Pc > Rete 33.6 Kbit/s
o
Digitale
n Integrated Services Digital Network 1
Rete > Pc 128 Kbit/s // Pc > Rete 64 Kbit/s
n
Asymmetric Digital Subscriber Line 1
Rete > Pc 640 Kbit/s // Pc > Rete 128 Kbit/s
n
Satellitare (parabola, sat modem + modem)
2000 Kbit/s
n
Fibra ottica
10.000 Kbit/s
Reti pubbliche:
1. Public Switched
Telephone Network
2. Public Switched
Data Network
Protocolli di rete
o HTTP: Hyper Text Transfer Protocol
o FTP: File Transfer Protocol. Consente di collegarsi a un server, navigare nella directory e gestire il
trasferimento di file. La sicurezza delle operazioni viene garantita imponendo agli utenti specifiche
procedure di accesso mediante nomi utente (UserName) e password a cui corrispondono adeguate
restrizioni di accesso
o SMTP: Simple Mail Transfer Protocol. È il protocollo per la gestione della posta elettronica,
basato sullo spooling. I messaggi inviati a un destinatario vengono memorizzati su un dispositivo di
memoria di massa, generalmente un disco. Il software server resta costantemente all’erta, verificando
regolarmente lo spool; quando trova un messaggio lo smista quindi verso l’appropriata destinazione
o Telnet: servizio di emulazione di terminale che permette di eseguire programmi su un server. Presenta
un’interfaccia a caratteri, ma può offrire all’utente menu di comandi per interagire con le applicazioni del
server, una volta completata la procedura di accesso (login)
o Gopher: permette di accedere a grandi archivi di dati
o LPD: Line Print Daemon. Protocollo per la condivisione di stampanti di rete, in combinazione con il
programma LPR (Line Printer) accoda i documenti da stampare e li invia alla periferica remota
o SNMP: Simple Network Management Protocol. È finalizzato all’amministrazione della rete:
ne rappresenta una sorta di cartella clinica, contenente tutte le informazioni sul funzionamento presente e
passato, grazie alle quali l’amministratore può risolvere i problemi e pianificare sviluppi futuri. Mediante
questo protocollo la postazione di controllo può interrogare e controllare periodicamente tutti i dispositivi di
rete: se tutto funziona a dovere, il protocollo riceve una baseline, ossia un rapporto operativo che attesta
la buona salute della rete; in caso di problemi, esso registra i messaggi di allarme (trap) inviati da speciali
componenti software detti agenti
Ø
Trasferire le informazioni
Ø
Invio dei file
Ø
Ø
Ø
Ogni
pacchetto ha
1. Un numero
d’ordine
2. Un indirizzo
di partenza
3. Un indirizzo
di arrivo
Arrivo del file
Quando si inviano dati su Internet, le
informazioni vengono scomposte in
piccole parti, dette pacchetti. Ogni
pacchetto viaggia in modo
indipendente e può seguire percorsi
diversi per raggiungere la sua
destinazione. Quando le informazioni
arrivano a destinazione, i pacchetti
vengono ricomposti
TCP/IP (Transmission Control
Protocol / Internet Protocol) è il
linguaggio usato dai computer su
Internet per le comunicazioni. TCP/IP
suddivide i dati in pacchetti e invia i
pacchetti su Internet. Quando le
informazioni raggiungono la
destinazione, TCP/IP controlla che tutti
i pacchetti siano integri
Un router è un dispositivo
specializzato che regola il traffico e
sceglie il percosso più efficiente per
ogni pacchetto. Un pacchetto può
passare attraverso molti router prima
di arrivare a destinazione
La dorsale di Internet è costituita da
linee dati ad alta velocità che
collegano le reti principali di tutto il
mondo
Quando si ricevono informazioni da un
altro computer, si parla di
scaricamento (download) dei dati,
quando si inviano informazioni a un
altro computer, si parla di spedizione
(upload) dei dati
o DNS può essere descritto come il più grande database
distribuito dell'intero pianeta in cui sono catalogati tutti i
siti web esistenti
o Quando navighiamo su internet utilizziamo solitamente
dei nomi di dominio
o In realtà però quando diciamo al nostro browser di voler
visitare un dominio, esso non utilizza quel nome per
accedervi ma ha bisogno del suo indirizzo fisico poiché
ogni macchina connessa ha un indirizzo IP univoco di
32 bit chiamato IP address (Internet Protocol Address):
un codice composto da 4 numeri (che vanno da un range
da 0 a 255) separati da punti (esempio: 66.218.71.198 )
che identifica univocamente un dominio nel web
o Il DNS è quello che si occupa proprio di questo lavoro di
transcodifica. Esso deve contenere una tabella di
corrispondenza tra nome di dominio e IP address e deve
essere capace di rispondere alle richieste di transcodifica
che gli arrivano
Domini
o Un nome di dominio è un nome che identifica il sito in tutto il Web. Esempi di
o
o
o
o
o
nomi di domini sono: google.com e yahoo.it
Un nome di dominio per poter essere attivo deve essere registrato in un
server usato da Internet per accedere a tutti i domini attivi. Questo server
detto DNS (Domain Name System) conterrà oltre al nome del dominio
anche l'indirizzo IP un numero univoco con cui i computer si connetteranno al
nostro server
Per registrare un nome di dominio bisogna preventivamente acquistarlo
presso una delle società che si occupano di questo tipo di business. Il costo
è relativamente basso (meno di 15 euro) e garantisce l'acquisizione del
nome per un anno. Si può acquistare il nome per un periodo più lungo, che
però non può superare i 10 anni!
Per verificare se un nome è già registrato si poò accedere al link seguente:
http://www.internic.net/whois.html
Domini classici .it .com .net e .org e nuovi domini creati recentemente .eu
.tv .info .biz .name
Navigando su internet è possibile trovare società che registrano
gratuitamente dei nomi di dominio. In questo caso saranno domini del tipo:
www.yahoo.com/ilmiosito/ Questo non è un vero nome di dominio ma
solamente una directory all'interno del dominio
Tipi di host
o
o
o
o
FREE Hosting
Questo tipo di hosting è totalmente gratuito ed indicato per siti di piccole dimensioni e di traffico molto
limitato. Ottimo per siti personali ma non adatto per chi vuole realizzare dei siti professionali. Non è
possibile usare un proprio nome di dominio ma si è limitati ad una directory (esempio:
www.yahoo.com/ilmiosito/). Oltre a questo non si hanno a disposizioni molti servizi, solitamente non è
possibile usare Database o Mail e l'assistenza è pressoché nulla. È ottimo però per chi vuole mettere
alla prova le proprie capacità di Webmaster e iniziare l'avventura di costruire un sito
SHARED Hosting
È una delle soluzioni più comuni visto che offre servizi professionali ad un costo molto ridotto. In questo
tipo di Hosting il nostro sito viene ospitato su un Web Server che ne contiene molti altri per cui le
risorse vengono suddivise tra tutti. L'unica vera limitazione di questo tipo di Hosting è rappresentata dal
fatto che vengono inserite delle restrizioni sul traffico (per far si ad esempio che siti molto visitati non
abbiano ripercussioni su altri meno trafficati occupando tutta la banda). Per il resto ognuno dei siti ha il
proprio nome di dominio, viene garantito un backup giornaliero ed una continuità di servizio 24 ore al
giorno. C'è la possibilità di usare Database ed e-mail e di ricevere un supporto adeguato
DEDICATED Hosting
Una delle soluzioni più costose in cui il sito viene collocato su un Server interamente dedicato ad esso.
Ovviamente soluzioni di questo tipo vengono usate da grandi siti e portali che necessitano di una
grande banda per gestire il traffico generato dai numerosi utenti che vi accedono
COLLOCATED Hosting
Una soluzione simile a quella vista in precedenza in cui il Server è interamente dedicato ad un sito. In
questa tipologia di Hosting la differenza è rappresentata dal fatto che il server è una macchina di
proprietà che viene collocata fisicamente da un provider. Il valore aggiunto sta nel fatto che il Provider
può garantire delle linee ad alta velocità, dei sistemi di backup e dei sistemi di sicurezza delle
macchine che il proprietario del Server non potrebbe altrimenti avere
Personal Computer
o Sistema di piccola e media capacità,
poco costoso e facilmente gestibile
o Utilizzare programmi di database
con interfaccia grafica avanzata
o Inserire e reperire facilmente i dati
o Variare con rapidità la struttura dei
dati
LAN
o Un insieme di personal computer collegati
tra loro, mediante cavo (wired) o via etere
(wireless), per la condivisione di dati e di
periferiche
o Scambiare informazioni e idee con i
colleghi
o Integrare il proprio lavoro con più persone
in un gruppo di lavoro
risultato ottimale
Rete locale SOHO
A.O.U. Policlinico
“G. Martino”
server
switch
workstation
grafica
Reparti
Archivio
Capo Sala
Ambulatori
Medici
Segreterie
Direzione
12,8 Megapixel
Camcorder
Videoproiettore
•DLP (Digital Light Processing): Il segnale
digitale è interpretato come un comando rivolto a
dei micro-specchi che rifletteranno o no la luce
derivante dalla lampada del proiettore. Ogni
microspecchio corrisponde a un pixel
•LCD: I cristalli liquidi permettono di polarizzare la luce verso una
singola direzione e quindi di orientarla. I cristalli sono posizionati
tra due elettrodi e cambiano direzione in base all'influenza di un
campo elettrico. Questo modifica la struttura dei cristalli e il campo
elettrico li rende trasparenti od opachi. Il display, costituito da
milioni di cristalli liquidi, crea l’immagine
•D-ILA (Direct Drive Image Light Amplifier):
la matrice ILA è una matrice LCD, identica a
quella dei proiettori LCD, ma è montata sopra
uno substrato di silicone metallizzato. Come i
DLP utilizzano il principio della riflessione
•I proiettori a tre tubi ricostruiscono l'immagine colorata
tramite le componenti rosso, verde e blu. Ogni lente è
posizionata di fronte al tubo a raggi-catodici. I tubi
operano con lo stesso principio di quelli di una televisione
tranne per il fatto che sono più piccoli. Le tre immagini si
sovrappongono sullo schermo
